GlicolisiModifica
La glicolisi è il processo di scomposizione di una molecola di glucosio in due molecole di piruvato, mentre immagazzina l’energia rilasciata durante questo processo come ATP e NADH. Quasi tutti gli organismi che scompongono il glucosio utilizzano la glicolisi. La regolazione del glucosio e l’uso del prodotto sono le categorie principali in cui queste vie differiscono tra gli organismi. In alcuni tessuti e organismi, la glicolisi è l’unico metodo di produzione di energia. Questa via è comune sia alla respirazione anaerobica che a quella aerobica.
La glicolisi consiste in dieci passi, divisi in due fasi. Durante la prima fase, richiede la scomposizione di due molecole di ATP. Durante la seconda fase, l’energia chimica degli intermedi viene trasferita in ATP e NADH. La scomposizione di una molecola di glucosio si traduce in due molecole di piruvato, che può essere ulteriormente ossidato per accedere a più energia nei processi successivi.
La glicolisi può essere regolata in diverse fasi del processo attraverso la regolazione di feedback. Il passo che viene regolato di più è il terzo passo. Questa regolazione serve a garantire che il corpo non produca in eccesso molecole di piruvato. La regolazione permette anche l’immagazzinamento delle molecole di glucosio in acidi grassi. Ci sono vari enzimi che vengono utilizzati durante la glicolisi. Gli enzimi regolano l’upregulate, il downregulate e il feedback del processo.
GluconeogenesisEdit
Gluconeogenesis è il processo inverso della glicolisi. Comporta la conversione di molecole non-carboidrate in glucosio. Le molecole non-carboidrati che vengono convertite in questa via includono piruvato, lattato, glicerolo, alanina e glutammina. Questo processo avviene quando il corpo ha bisogno di glucosio. Il fegato è la sede principale della gluconeogenesi, ma alcuni si verificano anche nel rene. Il fegato è l’organo che scompone le varie molecole non-carboidrate e le invia ad altri organi e tessuti o le usa nella Gluconeogenesi.
Questa via è regolata da più molecole diverse. Il glucagone, l’ormone adrenocorticotropo e l’ATP favoriscono la gluconeogenesi. La gluconeogenesi è inibita da AMP, ADP e insulina. L’insulina e il glucagone sono i due regolatori più comuni della gluconeogenesi.
GlicogenolisiModifica
La glicogenolisi si riferisce alla scomposizione del glicogeno. Nel fegato, nei muscoli e nei reni, questo processo avviene per fornire glucosio quando necessario. Una singola molecola di glucosio viene scissa da un ramo di glicogeno e viene trasformata in glucosio-1-fosfato durante questo processo. Questa molecola può poi essere convertita in glucosio-6-fosfato, un intermedio nella via della glicolisi.
Il glucosio-6-fosfato può poi procedere attraverso la glicolisi. La glicolisi richiede solo l’input di una molecola di ATP quando il glucosio proviene dal glicogeno. In alternativa, il glucosio-6-fosfato può essere riconvertito in glucosio nel fegato e nei reni, permettendo di aumentare i livelli di glucosio nel sangue se necessario.
Il glucagone nel fegato stimola la glicogenolisi quando il glucosio nel sangue si abbassa, noto come ipoglicemia. Il glicogeno nel fegato può funzionare come fonte di riserva di glucosio tra i pasti. Il glicogeno del fegato serve principalmente al sistema nervoso centrale. L’adrenalina stimola la ripartizione del glicogeno nel muscolo scheletrico durante l’esercizio. Nei muscoli, il glicogeno assicura una fonte di energia rapidamente accessibile per il movimento.
GlicogenesiModifica
La glicogenesi si riferisce al processo di sintesi del glicogeno. Nell’uomo, il glucosio può essere convertito in glicogeno attraverso questo processo. Il glicogeno è una struttura altamente ramificata, costituita dalla proteina centrale Glicogenina, circondata da rami di unità di glucosio, collegati tra loro. La ramificazione del glicogeno aumenta la sua solubilità e permette a un numero maggiore di molecole di glucosio di essere accessibili per la scomposizione allo stesso tempo. La glicogenesi avviene principalmente nel fegato, nei muscoli scheletrici e nei reni. La via della glicogenesi consuma energia, come la maggior parte delle vie di sintesi, perché un ATP e un UTP sono consumati per ogni molecola di glucosio introdotta.
Via del pentoso fosfatoModifica
La via del pentoso fosfato è un metodo alternativo di ossidazione del glucosio. Si verifica nel fegato, nel tessuto adiposo, nella corteccia surrenale, nei testicoli, nelle ghiandole del latte, nelle cellule dei fagociti e nei globuli rossi. Produce prodotti che sono usati in altri processi cellulari, mentre riduce il NADP a NADPH. Questa via è regolata attraverso i cambiamenti nell’attività della glucosio-6-fosfato deidrogenasi.
Metabolismo del fruttosioModifica
Il fruttosio deve subire alcuni passaggi extra per entrare nella via della glicolisi. Gli enzimi situati in certi tessuti possono aggiungere un gruppo fosfato al fruttosio. Questa fosforilazione crea fruttosio-6-fosfato, un intermedio nella via della glicolisi che può essere scisso direttamente in quei tessuti. Questo percorso si verifica nei muscoli, nel tessuto adiposo e nei reni. Nel fegato, gli enzimi producono fruttosio-1-fosfato, che entra nella via della glicolisi e viene poi scisso in gliceraldeide e diidrossiacetone fosfato.
Metabolismo del galattosioModifica
Il lattosio, o zucchero del latte, consiste in una molecola di glucosio e una molecola di galattosio. Dopo la separazione dal glucosio, il galattosio viaggia verso il fegato per la conversione in glucosio. La galattochinasi usa una molecola di ATP per fosforilare il galattosio. Il galattosio fosforilato viene poi convertito in glucosio-1-fosfato, e poi eventualmente in glucosio-6-fosfato, che può essere scomposto nella glicolisi.